DE1150760B - Elektromagnetische Schalteinrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

B 53546 Vmc/21g

ANMELDETAG; 9. JUNI 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 27. JUNI 1963

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Schalteinrichtung, vorzugsweise ein elektromagnetisches Relais hoher Schaltgeschwindigkeit, mit zwei länglichen, z. B. C-förmig gestalteten, durch Dauermagnete polarisierten Polstücken, die sich derart gegenüberstehen, daß sie zwei Luftspalte bilden, und mit einem zwischen den Polstücken schwenkbar angeordneten Anker, der teilweise von einer Erregerspule umgeben ist.

Die moderne Anwendung von Schalteinrichtungen dieser Art, beispielsweise in der Instrumentausrüstung von Luftfahrzeugen, Flugkörpern und Geschossen, hat die strengsten Anforderungen auferlegt, und zwar nicht nur in Richtung hoher Arbeitsgeschwindigkeiten, sondern auch mit Bezug auf ein Minimum an Größe und Gewicht. Unempfindlichkeit gegen Stoß- und Schwingungswirkungen, wirksamere Abschirmung gegenüber äußeren elektromagnetischen und elektrostatischen Feldern, Herabsetzen von Wärmewirkungen auf ein Geringstmaß und die Möglichkeit des Arbeitens bei höheren Kontaktspannungen.

Zweck der Erfindung ist, eine elektromagnetische Schalteinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die nicht nur sämtliche vorgenannten Forderungen zu erfüllen gestattet, sondern außerdem gewährleistet, daß auf Grund einer zwischen dem Anker und den Luftspalten vorgesehenen besonderen Kombinationswirkung zwischen der Ablenkung des Ankers und der zu seiner Bewegung erforderlichen Kraft eine weitestgehende lineare Beziehung besteht und ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird, wie dies bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles einer solchen Schalteinrichtung eingehend erläutert wird.

Gemäß der Erfindung werden diese Vorteile dadurch erhalten, daß der Anker nur mit einem Ende durch den einen Luftspalt hindurchragt, während das andere Ende sich kurz bis vor den anderen Luftspalt erstreckt.

Es sind elektromagnetische Schaltrelais bekannt, bei welchen der Anker mit seinen beiden Enden durch die beiden Luftspalte hindurchragt, so daß mit diesen bekannten Einrichtungen die bei der vorliegenden Einrichtung gewährleistete weitestgehende Linearität zwischen der Ablenkung des Ankers und der zu seiner Bewegung erforderlichen Kraft und die dadurch erzielten Vorteile nicht erhalten werden können.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene schaubildliche so Ansicht der Aufbauteile der elektromagnetischen Schalteinrichtung;

Elektromagnetische Schalteinrichtung

Anmelder:

The Bristol Company,
Waterbury, Conn. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälte

John Lyman Russell, Waterbury, Conn. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, welche das Arbeitsprinzip der Einrichtung wiedergibt;

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch die zusammengebaute und innerhalb eines verschlossenen Gehäuses angeordnete Einrichtung;

Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht des Halteringes;

Fig. 5 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3;

Fig. 6 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 3;

Fig. 7 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 3;

Fig. 8 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Paares der Kontaktteile, die in Fig. 1 dargestellt sind;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Polkörper.

Gemäß den Zeichnungen, insbesondere Fig. 1, sind die Aufbauteile stapelartig auf zwei Bolzen 11 und 12 zusammengebaut. Isolierbuchsen UA und 12 A ermöglichen eine elektrische Isolation der verschiedenen Teile von den Bolzen, und beim Zusammenbau werden die verschiedenen Teile durch Muttern 9 und 1© gehalten, welche auf diese Bolzen, aufgebracht sind. Die gestapelten Elemente sind auf den Tragbolzen symmetrisch auf jeder Seite eines mittleren Ankers 13 angeordnet. Die äußeren Elemente des Stapels sind C-förmige Polstücke 14 und 15, welche aus lamelliertem Transformatoreisen oder aus einem ähnlichen magnetischen Material hergestellt sind. An diese Polstücke sind Querarme 16 bzw. 17 aus nicht-

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magnetischem Material angenietet, welche durchbohrt sind, um die isolierten Tragbolzen 11 und 12 aufzunehmen, und welche die gegenseitigen Lagen der gestapelten Elemente festlegen. Als nächtes Element befindet sich in dem Stapel ein U-förmiger, doppelt gegabelter Haltearm 18, bei dem die gegabelten Elemente, die in Fig. 1 als voneinander getrennt dargestellt sind, in Wirklichkeit am unteren Ende des Armes miteinander verbunden sind, wie dies in Fig. 3 wiedergegeben ist, und ein Nietloch zum Befestigen an einem Sockel besitzen, wie dies nachstehend beschrieben ist. Abstandstücke 19, 20, 21, 22 und weitere Abstandstücke 23, 24, 25, 26 dienen dazu, feste Kontaktglieder 27, 28, 29, 30 in ihrer Lage mit Bezug auf die anderen Teile des Aufbaus zu halten, und Isolierscheiben 31 bis 38 aus dünnen Glimmerplättchen oder einem ähnlichen Isoliermaterial dienen dazu, diese Kontaktglieder von den übrigen Teilen des Aufbaus elektrisch zu isolieren. Diese Kontaktglieder werden nachstehend im einzelnen beschrieben.

Der zentral angeordnete bewegliche Anker 13 ist ein umgekehrt T-förmiger Bauteil, welcher aus einem Schaft 50 und einem verbreiterten Querstück 51 besteht und aus magnetischem Material, z. B. Transformatoreisen, hergestellt ist. Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, ist dieser Anker aus zwei miteinander verbundenen gleichen Platten gebildet, zwischen die ein Blatt von dünnem elastischem Material gefügt ist, das im wesentlichen von der gleichen T-Form ist, mit Ausnahme von Ansätzen 52,

53, welche von der Oberseite jedes Armes des Querstückes 51 vorstehen. Beim Zusammenbau werden diese Ansätze durch die Bolzen 11 und 12 mit erfaßt und bilden Scharniere, die als Schwenkstellen für den beweglichen Anker dienen.

Wenn der Anker in der Praxis bei oder nahe bei der Resonanzfrequenz arbeitet, rufen Temperatureinwirkungen auf die biegsamen Schwenkstellen natürlich merkliche Verschiebungen des Resonanzpunktes hervor. In diesem Fall ist es zweckmäßig, als federndes Material beispielsweise eine geeignete Nickel-Eisen-Legierung mit konstantem Elastizitätsmodul zu wählen.

An jedem der Außenteile des Ankerquerstückes 51 sind Kontaktglieder 54 bzw. 55 angeordnet, welche aus einem zweckentsprechenden Kontaktmaterial, vorzugsweise aus der Klasse der Edelmetalle, gebildet sind. Diese Kontaktglieder haben U-Form; sie sind um die Kante des Ankerquerstückes 51 gebogen und stellen eine fortlaufende Kontaktfläche auf beiden Seiten des Ankers dar. Die Kontaktfläche des einen Kontaktgliedes 54 kann mit jedem von zwei gegenüberliegend angeordneten festen Kontakten 27, 29 eine Kontaktberührung herstellen. Auf ähnliche Weise kann die Kontaktfläche des anderen Kontaktgliedes 55 eine Kontaktberührung mit jedem von zwei gegenüberliegend angeordneten festen Kontakten 28, 30 herstellen. Die Kontaktglieder 54 und 55 sind von dem Anker und voneinander durch zwischengefügte Einlagen 56 bzw. 57 aus Isoliermaterial isoliert. Jedes Kontaktglied und die zugehörige Isolierschicht sind miteinander und mit dem Anker verkittet. Verbindungen zwischen den beweglichen Kontakten

54, 55 und den festen Stromkreiselementen werden durch elastische, schlaufenförmig gebogene Drähte 58 bzw. 59 hergestellt. Beim Zusammenbau werden die oberen Schlaufen dieser Drähte zwischen Isolierstifte 72 festgeklemmt, um dadurch schädliche Schwingungen in nicht abgestützten Verbindungsleitern zu vermeiden.

Eine Erregerspule 60 paßt über den Schaft 50 des Ankers 13, wobei das in der Spule befindliche Mittelloch groß genug gewählt werden muß, um dem Schaft die erforderliche Bewegungsfreiheit zu ermöglichen. Nach dem Zusammenbau sitzt die Spule unter Zwischenfügung eines dünnen, elektrostatischen Metallschirmes 65 auf den gestapelten Elementen, während ίο sie auf beiden Seiten innerhalb der oberen Teile der C-förmigen Polstücke 14 und 15 eingeschlossen ist. Der Spulenkörper, auf welchen die Spule 60 aufgewickelt ist, trägt einen oberen Endflansch 64, der mit durchgehenden Löchern für die Anschlußleitungen und mit Ausschnitten zur Aufnahme der Polstücke 14 und 15 versehen ist.

Permanente Magnete 61 und 62 von C-förmigem Querschnitt sind in dem Aufbau so angeordnet, daß sich gleiche Pole gegenüberliegen. Die Magnete umschließen die frei liegenden Teile der Erregerspule 60 und stehen in Berührung mit den Kanten der oberen Teile der C-förmigen Polstücke 14 und 15.

Ein Streifen 14 A aus nichtmagnetischem, elastischem Material ist mit den oberen Enden der beiden C-förmigen Polstücke 14 und 15 in geeigneter Weise fest verbunden, um die Abmessungen des Luftspaltes festzulegen, der durch die sich gegenüberliegenden Polstücke an dieser Stelle gebildet ist.

Der eine Satz 28, 30 der festen Kontaktglieder 27, 28, 29 und 30 ist in Fig. 8 wiedergegeben. Bei der hier betrachteten doppelpoligen Zweiwegausführung ist der andere Satz 27, 29 der festen Kontaktglieder in der Form identisch und in dem Stapelaufbau symmetrisch angeordnet, wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist. Fig. 8 zeigt den Anker in senkrechtem Schnitt und gibt die Elemente des gestapelten Aufbaus in ihrer Lage neben dem einen Satz fester und beweglicher Kontakte wieder, die aus Zweckmäßigkeitsgründen als von dem übrigen Aufbau getrennt dargestellt sind. Die Kontaktglieder 28 und 30 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Ankerquerstückes 51 angeordnet und von ihm durch die Abstandstücke 24 bzw. 26 getrennt. Der Isolator 36 ist zwischen dem Abstandstück 24 und dem Kontaktglied 28 und der Isolator 38 zwischen dem Abstandstück 26 und dem Kontaktglied 30 angeordnet, um eine elektrische Isolation gegenüber dem Anker zu schaffen. An den vom Anker 13 abgewandten Seiten der Kontaktglieder 28 und 30 liegen diese im Abstand voneinander und sind mit Bezug auf andere Teile durch die Abstandstücke 20 bzw. 22 und die Isolatoren 32 bzw. 34 isoliert. Die Bolzen 12 und die Isolierbuchsen 12 A bilden einen Träger für die verschiedenen Teile.

Das feste Kontaktglied 28 besteht beispielsweise aus einem starren Tragteil 286 und einem elastischen Federteil 282 aus Messing oder einem ähnlichen leitenden Material, und der Federteil ist an dem Tragteil durch einen Niet 281 an einer Stelle befestigt, die im Abstand von dem gestapelten Aufbau liegt. An dem äußeren Ende des elastischen Federteiles 282 ist ein Kontaktknopf 283 angenietet oder angeschweißt, der aus einem geeigneten Kontaktmaterial besteht. Der Tragteil 286 ist mit zwei quer eingeschnittenen Nuten 284 und 285 versehen, wobei die Nut 284 zwischen dem Niet 281 und dem freien Ende des Tragteiles liegt, während die Nut 285 zwischen dem Niet und den benachbarten Elementen des gestapelten Aufbaus liegt. Durch diese Nuten sind

Biegungen in dem Tragteil 286 für Einstellzwecke möglich. Beim Zusammenbau wird dem äußeren Ende des Tragteiles 286 eine leichte Biegung an der Nut 284 in Richtung gegen den elastischen Federteil

282 gegeben, wodurch der Federteil abgelenkt und so in einen vorgespannten Zustand gebracht wird. Dieses ist zum Regeln und zur Abschwächung von Prellerscheinungen bei der Kontaktgabe zweckmäßig. Der Tragteil 286 wird um die zweite Nut 285 gebogen, um unabhängig den Abstand des Kontaktes

283 mit Bezug auf den Ankerkontakt 55 nach Wunsch einzustellen, ohne den vorgespannten Zustand des Kontaktknopfes zu ändern. Die entsprechenden Teile des Kontaktgliedes 30 sind in Fig. 8 mit Bezugszeichen benannt, welche als Anfangsziffern die Zahl 30 und als Endziffer die gleiche Zahl haben wie die in Verbindung mit dem Kontaktglied 28 beschriebenen Teile. In ähnlicher Weise sind entsprechende Teile der Kontaktglieder 27 und 29 in Fig. 7 mit Bezugszeichen benannt, welche als Anfangsziffern die Zahl 27 bzw. 29 enthalten.

Ein Sockel 80 nach Art eines Steckers (Fig. 3) ist mit isolierten Anschlußstiften 81 üblicher Ausführung versehen. Der Tragarm 18, der den Kontaktaufbau hält, ist an dem Sockel 80 durch ein Niet 82 befestigt. Ein Gehäuse 83 umschließt den Aufbau und ist an dem Sockel 80 angelötet. Da die Abschirmung gegenüber äußeren Feldern durch andere hier beschriebene Mittel erfolgt, kann das Gehäuse 83 aus einem nichtmagnetischem Material bestehen, um nur einen hermetischen Abschluß der Einrichtung zu schaffen. Der Sockel kann aus Metall bestehen, durch welches die Anschlußstifte 81 vermittels eines geeigneten Isoliermaterials dicht schließend hindurchgeführt sind.

Ein elastischer Haltering 85, der zwischen der Oberseite des Tragaufbaus und dem Gehäuse 83 angeordnet ist, hält den Kontaktaufbau in fester Lage zu dem Gehäuse. Der Ring 85 ist in Fig. 4 im einzelnen dargestellt. Er besteht aus einem Metallring 92, dessen Ende umgerollt oder umgebogen ist, um einen Flansch 91 zu bilden. Der Ring 92 ist teilweise zu Lappen 93 geformt, welche sich verjüngen und so gebogen sind, daß sie etwa tangential verlaufende Vorsprünge bilden. Der Haltering ist aus dünnem elastischem Metall, z. B. Federmessing, gebildet. Beim Zusammenbau gleitet der Haltering über die Oberseite des Kontaktaufbaus, so daß der Flansch 91 auf der vergrößerten oberen Fläche 64 des Spulenkörpers ruht. Das Gehäuse 83 wird dann über die federnden Lappenvorsprünge 93 geschoben, bis es in seiner Endstellung mit einer ringförmigen Einschnürung 86 gegen die federnden Vorsprünge 93 drückt und diese in reibenden Eingriff mit den permanenten Magneten bringt. Durch diesen Aufbau ist die Lage der Schalteinrichtung zum äußeren Gehäuse festgelegt, und unerwünschte Vibrationen des Kontaktaufbaus werden verhindert. Eine zweite, sich etwas tiefer erstreckende ringförmige Einschnürung 96, die in der Gehäusewandung oberhalb der vorgenannten Einschnürung 86 ausgebildet ist, verhindert eine Längsbewegung des Halteringes 85 und sichert somit dessen Eingriff mit dem Kontaktaufbau.

Zum Verständnis der Erfindung zeigt Fig. 2 schematisch den Aufbau und den magnetischen Stromkreis der dargestellten Ausführungsform.

Parallele magnetische Wege kleiner Reluktanz, von denen der eine durch das Polstück 14 und der andere durch das Polstück 15 gebildet wird, führen von den permanenten Magneten 61, 62 zu den beiden Luftspalten 104, 105, zu denen der bewegliche Anker

13 in Arbeitslage angeordnet ist, der um eine bei 13^4 angedeutete Achse eine begrenzte Drehbewegung ausführen kann. Die oberen Arme der Polstücke

14 und 15 liegen sich gegenüber, um den Spalt 105 zu bestimmen, in dessen Nähe sich das obere Ende des Ankers 13 erstreckt, jedoch nicht in ihn eintritt. Die sich gegenüberliegenden unteren Arme der Polstücke 14 und 15 bestimmen den Luftspalt 104, durch welchen der untere Teil des Ankers 13 hindurchgeht. Von den beiden vom Anker 13 getragenen Kontaktgliedern ist nur eines, nämlich das Kontaktglied 55, dargestellt, das abwechselnd mit den entsprechenden festen Kontaktgliedern 28 und 30 im Eingriff steht. Die Erregerspule 60 umgibt den Anker nahe dem oberen Ende mit ausreichendem Spielraum, so daß die Bewegung des darin befindlichen Ankers möglich ist.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung, die sich aus der verbesserten linearen Beziehung zwischen der Ankerablenkung und der zum Bewegen des Ankers erforderlichen Kraft ergeben, sind aus Fig. 2 ersichtlich. Grundsätzlich bleibt zufolge der symmetrischen Ausführung des gesamten Aufbaus der Anker unter dem Einfluß des permanenten Feldes zentral ausgerichtet. Es ist ersichtlich, daß bei Erregung der Spule 60 ein Wechselfluß den Anker durchquert, den permanenten Fluß in den Luftspalten beeinflußt und den Anker 13 veranlaßt, sich in die eine oder andere Richtung zu bewegen. Diese Bewegung des Ankers gegen die Pole, gegen welche er angezogen wird, hat zur Folge, daß im Luftspalt 104, durch den sich der Anker erstreckt, die Länge der Teilspalte verändert, jedoch die Spaltflächen im wesentlichen gehalten werden, während zur gleichen Zeit an dem anderen Ende des Aufbaus, wo der Anker neben den festen Polstücken des Luftspalts 105 liegt, jedoch nicht in den zwischen ihnen befindlichen Luftspalt eintritt, die wirksamen Flächen des Luftspaltes verändert und die Teillängen des Luftspaltes im wesentlichen konstant gehalten werden. Wenn man nun berücksichtigt, daß die Anzugskraft eines Magnets auf einen beweglichen Anker eine Funktion der Ableitung der Energie in dem Luftspalt mit Bezug auf den Abstand zwischen ihnen ist, ist ersichtlich, daß in dem ersteren Fall die Konzentration der Flußlinien und damit die Energie in dem Luftspalt 104 sich in nicht linearer Weise mit der Bewegung des Ankers von einem Minimum an der Symmetriestelle vergrößern und dadurch die Anzugskraft wächst. In dem letztgenannten Fall haben die Konzentration der Flußlinien und damit die Energie in dem wirksamen Luftspalt 105 ihr Maximum an der Symmetriestelle, und wenn der Anker sich gegen den Pol bewegt, gegen welchen er angezogen wird, vermindert sich die nutzbare Energie in nichtlinearer Weise auf ein Minimum. Daher ändert sich die Kraft an dem einen Ende in entgegengesetztem Sinne zu derjenigen, welche das andere Ende des Ankers beeinflußt, und zusammen haben sie das Bestreben, eine lineare Gesamtkraft zu erzeugen, welche auf den sich bewegenden Anker einwirkt. Die obengenannten Beziehungen sind für die Zwecke der qualitativen Erläuterung ausreichend.

Eine genaue quantitative Erläuterung umfaßt sehr komplexe Faktoren, welche die vorliegende Beschreibung unnötig belasten würden. Jedoch sei bemerkt, daß diese Merkmale einander entgegenwirken, und

es hat sich herausgestellt, daß ihre Nutzwirkimg eine lineare Beziehung zwischen der Ankerablenkung und der Kraft schafft, welche zum Bewegen des Ankers erforderlich ist. Der Umstand, daß die Luftspalte in dem Magnetkreis bei dieser Ausführung leicht kontrollierbar sind, macht das Ausgleichen der obengenannten Effekte für das wirksamste Arbeiten möglich. Da weiterhin in der Praxis Kontaktanordnungen dieser Art gewöhnlich für Frequenzen bei oder nahe der Resonanzfrequenz verwendet werden, machen die Kontrollierbarkeit der mechanischen Stromkreiskonstanten und die Größenverhältnisse des Ankeraufbaus ein leichtes Anpassen des Ankers auf einen Sättigungszustand an den gewünschten Endstellungen seines Weges möglich.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Linearität wesentliche Vorteile insbesondere hinsichtlich der Arbeitswirksamkeit hat. Qualitativ kann der Wirkungsgrad beim Arbeiten der Schalteinrichtung als Unterbrecher als eine Funktion des Ausmaßes angesehen werden, in welchem die Wellenform der Erregerspannung mit der Wellenform der erzeugten Gegen-EMK übereinstimmt. Da diese Gegen-EMK weitgehend als Resultat der Geschwindigkeit der Änderung des Feldflusses erzeugt wird, so ist sie unmittelbar von der Geschwindigkeit der Änderung der Reluktanz zufolge der Ankerschwingung abhängig. Die hohe Wirksamkeit dieser Ausführung wird erhalten durch a) den ausbalancierten Anker, der in Kompensationsbeziehung zu den Luftspalten angeordnet ist, b) die Schaffung von Wegen niedriger Reluktanz für den Feldnuß durch Eisen, mit Ausnahme der Arbeitsluftspalte. Was die Größe und Stärke der Magnete für das permanente Magnetfeld betrifft, so werden daran keine besonderen Anforderangen gestellt. Einhergehend mit der Erzielung hoher Wirkungsgradwerte bei dieser Ausführung ist ein wichtiger und wünschenswerter Effekt die Verringegerung der Gesamtgröße des Aufbaus auf ein Minimum. Weiterhin werden dadurch, daß die von der Antriebsspule aufzubringende Kraft auf ein Minimum herabgesetzt ist, Wärmewirkungen der Spule und Belastungen in den Stromzuführungen auf ein Mindestmaß gebracht. Ein weiterer Vorteil besteht in der Vergrößerung der Ankerbewegung und damit der Kontaktdrücke, welche durch die größere Arbeitswirksamkeit ermöglicht sind, und woraus sich ein größerer Bereich der praktischen Anwendung dieser Schalteinrichtung ergibt.

Die störende Wirkung des Auftreffens äußerer magnetischer Felder wird durch die günstige Anordnung der zum magnetischen Kreis gehörenden Bauelemente mit Bezug auf die Erregerspule und den Anker umgangen. Die Spule ist im wesentlichen umschlossen und der Anker dadurch parallel angeordnet. Insbesondere sind Wege von geringer Reluktanz im Nebenschluß zu den Enden des Ankers vorgesehen, wodurch die Neigung der Streuflußwerte, in Längsrichtung durch den Anker zu fließen und auf diesen unsymmetrische Kraftwirkungen auszuüben, verringert wird. Dadurch wird eine elektromagnetische Abschirmung vermieden, die eine schwächende Wirkung zusätzlich auf die permanenten Magnete ausüben würde. Ein dauernder Einschluß kann durch die Verwendung nichtmagnetischer Materialien für das Gehäuse bewirkt werden.

Weiterhin hat es sich herausgestellt, daß die ausbalancierte mechanische Ausführung insbesondere gegen ungewolltes Arbeiten unter Stoß- oder Vibrationsbedingungen zufolge der symmetrischen Verteilung der Masse um die Schwenkpunkte des Ankers unempfindlich ist. Abschließend sei bemerkt, daß, wenn auf ein mehr oder weniger großes Ausmaß der vollen Kompensationswirkung der Anzugskräfte zwischen den Ankerenden und den zugeordneten Polen verzichtet werden kann, der Luftspalt 104 so weit vergrößert werden kann, daß die unteren waagerechten Teile der Polstücke 14 und 15 vollständig in Wegfall gelangen. Gemäß Fig. 9 entsprechen die Polstücke 114 und 115 den Polstücken 14 bzw. 15; sie unterscheiden sich von ihnen lediglich darin, daß sie L-förmig und nicht C-förmig sind. Demzufolge erstreckt sich nunmehr der Luftspalt 104 vollständig über den Raum zwischen den unteren Enden der langgestreckten Längsteile der Polstücke 114 und 115. Es wurde gefunden, daß der durch diese einfache Abänderung bedingte Verlust an Arbeitswirksamkeit durch den praktischen Vorteil eines leichteren Zusammenbaus kompensiert wird. Hinzu kommt noch, daß die Streifenteile 14^4 starr ausgebildet werden können, wodurch der kritische Luftspalt 105 sicher festgelegt wird. Dabei sind die gesamten anderen Aufbaumerkmale dieser Einrichtung unverändert geblieben, und die obengenannten Vorteile werden im wesentlichen beibehalten.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektromagnetische Schalteinrichtung, vorzugsweise elektromagnetisches Relais hoher Schaltgeschwindigkeit, mit zwei länglichen, z. B. C-förmig gestalteten, durch Dauermagnete polarisierten Polstücken, die sich derart gegenüberstehen, daß sie zwei Luftspalte bilden, und mit einem zwischen den Polstücken schwenkbar angeordneten Anker, der teilweise von einer Erregerspule umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) nur mit einem Ende durch den einen Luftspalt (104) hindurchragt, während das andere Ende sich kurz bis vor den anderen Luftspalt (105) erstreckt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) aus einem T-förmigen Teil besteht, von dem ein Endteil seines Längsschaftes sich in den einen Spalt erstreckt und das andere Ende dieses Schaftes sich in die Nähe, jedoch außerhalb des anderen Spaltes erstreckt und daß die Mittel zum schwenkbaren Abstützen des Ankers elastische Scharniere aufweisen, die mit jedem der sich entgegengesetzt erstreckenden Querarme des T-förmigen Ankers verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharniere aus elastischem Blech bestehen, das einen konstanten Elastizitätsmodul hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der T-förmige Anker aus einem Paar miteinander verbundenen T-förmigen Platten besteht, zwischen die ein ebenfalls T-förmiger elastischer Scharnierteil gefügt ist, der zwei Ansätze aufweist, die von der Oberseite der sich entgegengesetzt erstreckenden Queranne der T-förmigen Platten in Richtung des Längsschaftes vorragen.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster beweglicher Kontakt und ein zusätzlicher beweglicher Kontakt von den Querarmen des T-förmigen Ankers getragen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontakt eines ersten und zweiten Paares fester Kontakte aus einem im wesentlichen starren länglichen Tragteil (286) besteht, der ein freies Ende besitzt, und in welchem ein Paar Quernuten (284, 285) ausgebildet sind, die voneinander und von dem freien Ende im Abstand angeordnet sind, und einen länglichen elastischen Teil (282) aufweist, der nahe seinem einen Ende mit dem Tragteil zwischen den Nuten verbunden ist und dessen anderes Ende neben dem freien Ende des Tragteiles liegt und eine Kontaktfläche aufweist, die über den Tragteil hinausragt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung des einseitig gerichteten Magnetfeldes verwendeten Dauermagnete (61, 62) neben den Polstücken (14, 15) liegen und zusammen mit diesen die Erregerspule (60) nicht nur umgeben, sondern auch einschließen.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anordnung in einem Schutzgehäuse (83) untergebracht ist, das durch einen Sockel (80) abgeschlossen ist, der Durchführungen (81) enthält, an die sich innerhalb des Gehäuses erstreckende isolierte Verbindungsleitungen angeschlossen sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elastische Vorrichtung mit den Dauermagneten (61, 62) und dem Gehäuse im Eingriff steht und die Dauermagnete gegen die Polstücke drückt,

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorrichtung aus einem Ring (85) besteht, der eine Mehrzahl von gebogenen elastischen Lappen besitzt, die mittlere Teile aufweisen, welche mit den Dauermagneten in Eingriff treten, und deren tangential vorstehenden elastischen Endteile durch eine sich einwärts erstreckende ringförmige Einschnürung (86) des Gehäuses (83) nach innen gedrückt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1738 678;
USA.-Patentschrift Nr. 2 811602.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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